Espectroscopía de Extinción para determinación de estructura, configuración y tamaño de nanopartículas de Cu generadas por ablación con láser de femtosegundos en líquidos

J. M. J. SANTILLÁN; F. A. VIDELA; D. C. SCHINCA; L. B. SCAFFARDI

Buenos Aires

Taller; IX Taller de Óptica y Fotofísica (TOPFOT)-IV Encuentro de Estudiantes de Óptica y Fotofísica (EEOF); 2013

UBA

En los últimos años, las nanopartículas (Nps) metálicas de cobre y sus óxidos han sido objeto de una intensa investigación debido a sus potenciales aplicaciones en amplias áreas de la ciencia y la tecnología tales como la química, catálisis, nanofluidos, ciencia de los materiales y superconductores de alta temperatura. Las propiedades del cobre, tales como la alta conductividad, fotosensibilidad y bajo costo hacen que sea un material prometedor para la industria química, la integración fotónica y electrónica en dispositivos miniaturizados para su uso en nanosensores biológicos, así como su capacidad de inserción en matrices poliméricas huésped para aplicaciones ópticas no lineales. Se presenta el análisis de la estructura y el tamaño de dos especies (Cu y Cu2O) de Nps dispuestas en dos estructuras (núcleo desnudo o de núcleo-recubrimiento) y en dos tipos de configuraciones (Cu-Cu2O o Cu2O-Cu), producidas por ablación láser de femtosegundo (fs) sobre un blanco sólido de cobre en líquidos. La espectroscopía de extinción óptica ha demostrado su capacidad para determinar el radio de núcleo y espesor de recubrimiento de Nps de metales nobles a través del ajuste de los espectros de extinción UV-Vis usando teoría de Mie, junto con la función dieléctrica compleja bulk metálica modificada convenientemente para incluir la corrección de tamaño en las contribuciones de los electrones libres y ligados. A partir del ajuste de los espectros de extinción experimental obtenidos a diferentes energías decrecientes, es posible establecer un valor umbral de energía por debajo del cual las Nps Cu2O-Cu están presentes. Este umbral depende del medio líquido. Para el agua, es de aproximadamente 150 mJ, mientras que para la acetona es de aproximadamente 70 mJ. Las posibles razones por las cuales se producen los cambios en la conformación estructural de las Nps core-shell se discuten en este trabajo.